石灰?guī)r土壤特點范文

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篇1

關(guān)鍵詞：土壤養(yǎng)分；有機質(zhì)；全氮；全磷；相關(guān)分析；宜昌

中圖分類號：S151．9＋5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439－8114（2012）24－5628-05

土壤有機質(zhì)是表征土壤質(zhì)量的重要因子，在調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì)、改善土壤結(jié)構(gòu)、培育土壤肥力等方面有著重要作用［1，2］。作為土壤生態(tài)系統(tǒng)中重要的限制性元素，土壤氮素和磷素是土壤養(yǎng)分的重要指標(biāo)和作物生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素，因此在生產(chǎn)實踐中也受到廣泛關(guān)注［3，4］。受母質(zhì)、氣候、地形、水文、植被、生物等多種因素影響，土壤養(yǎng)分在不同尺度上具有顯著的空間異質(zhì)性特征［5－7］，從區(qū)域尺度上研究土壤有機質(zhì)、全氮、全磷的空間分布特征對于開展土壤質(zhì)量管理、因地制宜進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局是有必要的。

目前開展的相關(guān)研究多集中在小尺度上，一般針對某種土壤類型或特定生態(tài)系統(tǒng)［8－12］，而區(qū)域性研究較少，并且研究結(jié)論也因研究區(qū)域和對象不同存在較大差異，使得研究成果在應(yīng)用上具有一定局限性。為此，以宜昌為研究區(qū)，選擇典型土壤剖面分析土壤有機質(zhì)、全氮、全磷的空間分布特征及與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系，以期為開展土壤養(yǎng)分的分區(qū)管理及土地資源持續(xù)利用提供一定參考。

1 材料與方法

1．1 研究區(qū)概況

宜昌市位于湖北省西部，地理坐標(biāo)為110°15′－111°52′E、29°56′－31°35′N，面積21　250．79　km2。宜昌地處我國地勢第二階梯向第三階梯的過渡地帶，地勢西高東低，西部與中部分別以山地、丘陵為主，山地、丘陵占土地總面積的89．33％，東部平原占土地總面積的10．67％。宜昌屬于溫暖濕潤的季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫16～18　℃，多年平均降水量983～1　406　mm。境內(nèi)地貌類型多樣，地勢起伏大，水系發(fā)育充分。形成黃壤、黃棕壤和棕壤、紅壤4個地帶性土類以及紫色土、石灰（巖）土、潮土、（山地）草甸土和水稻土5個非地帶性土類，其中黃壤、黃棕壤和石灰?guī)r土的面積較大，共占宜昌市土壤面積的61．34％，紅壤和草甸土的面積很小，共占宜昌市土壤面積不到1％。植被以亞熱帶常綠闊葉林為主，并有落葉闊葉林、針葉混交林以及灌草叢分布［13］。

1．2 樣品采集與處理

試驗分析數(shù)據(jù)來源于宜昌市境內(nèi)13個典型土壤剖面，樣品采集完成于2010年8月。樣點涉及黃壤、紅壤、黃棕壤、棕壤4類地帶性土壤，以及非地帶性土壤中的石灰?guī)r土、潮土和水稻土。多數(shù)樣點為未受人工擾動的原狀土，而農(nóng)田樣點避開道路與田埂（圖1）。樣點選好后，沿著垂直方向開挖100　cm的土壤剖面，然后分別對0～10　cm、10～20　cm、20～40　cm、40～60　cm、60～80　cm、80～100　cm等不同深度土壤進(jìn)行分層采集，并從地表往下整層均勻地采集混合樣品。共獲取分層樣品91個，混合樣品13個，每個樣品重量約為300　g。土壤樣品裝袋密封，貼上標(biāo)簽，并做好樣點信息記錄，樣點位置由GPS定位。另外，每層用鋁盒采集土樣用于土壤含水量的測定，并用100　cm3環(huán)刀采集原狀土以測定土壤容重。

1．3 樣品測定與分析方法

樣品帶回實驗室后，先進(jìn)行預(yù)處理。在室內(nèi)陰涼通風(fēng)處自然干燥，然后手工去除石塊、殘根等雜物后用球磨機磨碎，過100目篩后裝袋待測。按照相關(guān)土壤理化指標(biāo)分析標(biāo)準(zhǔn)［14］，全氮的測定采用凱氏定氮法，全磷的測定采用鉬銻抗比色法，有機質(zhì)的測定采用重鉻酸鉀氧化－硫酸亞鐵滴定法。對每個測定項目測3個平行樣，以保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。采用SPSS　18.0對樣本的空間分布特征進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)描述和分析，采用Excel　2007及Origin　7．0進(jìn)行相關(guān)圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同土類土壤有機質(zhì)、全氮、全磷的分異特征

一般認(rèn)為，土壤有機質(zhì)的含量大小取決于有機物的輸入與輸出量。自然土壤的有機質(zhì)來源主要是土壤母質(zhì)中的有機礦物和植物凋落物及其殘體。棕壤、黃棕壤的分布區(qū)與針綠闊葉混交林或常綠闊葉和落葉混交林重合，土壤發(fā)育的生物氣候條件既有利于自然植被的生長，又會產(chǎn)生大量的有機物質(zhì)輸入。尤其是山地棕壤分布區(qū)，年均氣溫為7．4～7．8　℃，≥10　℃積溫只有2　000～2　298　℃，熱量偏低，雨量豐富，濕冷的環(huán)境對于土壤有機質(zhì)的積累更為有利。水稻土是經(jīng)人工定性培育、熟化形成的非地帶性土壤，由于較高水平的有機肥料投入和高茬禾稈還田以及良好的水分條件，水稻土表層土壤有機質(zhì)含量也較豐富，僅次于棕壤和黃棕壤。石灰?guī)r土一般分布于低山丘陵區(qū)，濕潤的氣候條件、灌叢草被以及鈣的凝聚作用使得土壤有機質(zhì)累積量較高。紅壤、黃壤分布于山地向平原的過渡區(qū)，一般具有熱量高、雨量多的特點，年均氣溫16．7　℃，年均降水量在1　200　mm以上，≥10　℃積溫可達(dá)5　300　℃。傳統(tǒng)的溝谷農(nóng)業(yè)對紅壤、黃壤的土壤系統(tǒng)破壞較為嚴(yán)重，造成其土壤有機質(zhì)含量偏低。土壤中的氮素主要來源于動植物的殘體和生物固氮，與有機質(zhì)有著相似的來源，因此全氮含量的分異特征與有機質(zhì)的分布相似，并且隨著植被根系分泌物以及殘體輸入的多少而表現(xiàn)出明顯的差異。土壤中的磷素主要來自土壤母質(zhì)中的含磷礦物、土壤有機質(zhì)及人工施用的含磷肥料。在此次采樣中，長江沖積物形成的潮土全磷含量最高，石灰?guī)r發(fā)育形成的石灰?guī)r土全磷含量次之，有機質(zhì)含量最高的棕壤全磷含量排第三位。

2.2 不同層次土壤有機質(zhì)、全氮、全磷含量及其變異性

2．3 土壤有機質(zhì)、全氮、全磷的垂直分布特征

2．4 土壤理化性質(zhì)間的相關(guān)性

3 小結(jié)

1）宜昌地區(qū)土壤表層有機質(zhì)、全氮、全磷含量表現(xiàn)出顯著的分異特征。按照不同土壤類型，0～20　cm土層土壤有機質(zhì)的排序結(jié)果為棕壤＞黃棕壤＞水稻土＞石灰?guī)r土＞紅壤＞潮土＞黃壤，土壤全氮與有機質(zhì)的排序結(jié)果基本一致，土壤全磷的排序結(jié)果為潮土＞石灰?guī)r土＞棕壤＞水稻土＞黃壤＞紅壤＞黃棕壤。

2）土壤有機質(zhì)、全氮、全磷均在10～20　cm土層的變異程度最大，變異系數(shù)分別為94.2％、72.6％、63.1％，并且各土層土壤養(yǎng)分變異系數(shù)隨剖面深度增加呈減小的趨勢。

3）根據(jù)各采樣點的環(huán)境特征及相關(guān)分析，宜昌地區(qū)不同類型土壤的有機質(zhì)、全氮含量差異主要與地表植被、氣候條件、土壤結(jié)構(gòu)、人工有機肥料投入等因素有關(guān)，與土壤質(zhì)地關(guān)系不大。土壤全磷含量與土壤有機質(zhì)、全氮含量沒有明顯相關(guān)性，主要與土壤母質(zhì)磷素礦物含量及土壤自身的發(fā)育過程有關(guān)。

4）不同類型土壤養(yǎng)分的垂直分布特征各異。除潮土外，其他類型土壤全氮與有機質(zhì)的消長趨勢基本一致。大部分土壤全氮與有機質(zhì)均表現(xiàn)出從表層往下減少的趨勢，以黃棕壤與棕壤較為典型，但各類型土壤養(yǎng)分含量變化的轉(zhuǎn)折點不同。土壤全磷沿剖面沒有明顯的變化規(guī)律。

5）較差的自然條件以及人類不合理的利用活動，導(dǎo)致紅壤與黃壤各土壤養(yǎng)分含量均較低。應(yīng)因地制宜地安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，并通過分區(qū)治理和相關(guān)水保措施，遏制土壤退化趨勢，提高紅壤與黃壤分布區(qū)土壤的生產(chǎn)性能。

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篇2

[關(guān)鍵詞]礦山生態(tài)環(huán)境影響特點對策

[Abstract] cement limestone mine environmental impact caused by many aspects, mainly caused by blasting dust, waste gas, noise, vibration and so. Influence from the mining damage, its greatest impact to ecological environment. So whether the construction period and operation period, the mine should be in accordance with the approved "development and Utilization Scheme" and "mine environmental protection and governance program" requirements, to carry out restoration work, and make the mining side edge treatment measures.

[keyword] mine ecological environmental impact characteristics Countermeasures

TD8

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水泥需求量越來越大，市場需求刺激了各水泥企業(yè)不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。水泥行業(yè)競爭，歸根結(jié)底是資源的競爭，即其生產(chǎn)所需的主要原料——石灰石的開采。由于水泥生產(chǎn)所需石灰石量最大，占其原料的80%左右，而石灰石又是天然資源，具有不可再生性，因此在水泥生產(chǎn)中石灰石開采尤其重要。石灰石礦山的開采盡管國家連續(xù)出臺相關(guān)法律法規(guī)盡可能使其規(guī)范，但是由于其開采畢竟對山體屬于破壞性進(jìn)程，因此對生態(tài)影響非常大。本文根據(jù)多年對水泥行業(yè)環(huán)境影響評價案例經(jīng)驗，主要分析石灰石礦山開采中生態(tài)環(huán)境影響的特點及對策。

1、石灰石礦山開采的特點和生態(tài)影響因素

1.1 開采工藝

石灰石礦山開采均采用多臺段自上而下水平分層開采，即在首采區(qū)剝離出開采面后，按照巖石走向逐層采剝，每個平臺高度為15米；巖石分離首先采取炸藥爆破方式，用潛孔鉆機等設(shè)備鉆炸藥放置孔，采用微差爆破工藝進(jìn)行爆破，爆破后的大塊石灰石用裝載機裝入自卸車車斗，然后運輸至礦區(qū)石灰石下料口，進(jìn)入下一步石灰石破碎環(huán)節(jié)。

從以上工藝可以看出，石灰石開采對生態(tài)環(huán)境破壞極大。由于石灰?guī)r地區(qū)特殊巖溶地質(zhì)構(gòu)造，地表水滲透性強，地表植被發(fā)育不良，而且采石場幾乎沒有擋土墻等防止水土流失的措施, 大多也未進(jìn)行復(fù)墾綠化, 因此會造成水土流失、泥石流、滑坡、河道堵塞等生態(tài)問題。又由于在開發(fā)過程中受開采工藝限制，盡管國家規(guī)定邊開采邊恢復(fù)的生態(tài)保護(hù)措施，但是由于土方工作量太大, 耗資也大, 使生態(tài)恢復(fù)工作難以開展。有專家估算, 被破壞的植被靠天然恢復(fù)至少要一百年時間。

目前大多石灰石采石場正面臨著十分嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境退化問題，環(huán)境惡化、水土流失、生物多樣性銳減等向生態(tài)恢復(fù)的理論與技術(shù)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

1.2 生態(tài)影響因素分析

礦山開采引起的環(huán)境影響是多方面的，主要有爆破產(chǎn)生的廢氣、粉塵、噪聲、震動等。其對生態(tài)影響因子見表1。

表1環(huán)境生態(tài)影響識別與因子篩選

根據(jù)以上分析，主要評價內(nèi)容主要是：土地利用、植被分布、生物量和物種多樣性、景觀及水土流失等。較大影響來自開采所帶來的破壞，開采前，要將欲開挖石方上的植被、軟土進(jìn)行處理，砍伐樹木，焚燒沒有用途的草木，去除石方上的軟土、松土，這些都會使得植被大量減少，使得土壤的水土保持能力降低。

開采過程中，會剝離部分表土，從而對原有植被造成一定的影響。同時，主要礦層被采空，會造成嚴(yán)重漏水和上覆巖土層結(jié)構(gòu)破壞，使植物失去生存條件；大量開采石料，破壞了山體及地表植被，加速了水土流失的發(fā)展。開挖坡腳、切削邊坡，造成山體失衡。隨著開采的逐步擴展，面將進(jìn)一步擴大，同時臨時棄土堆表面的擴大亦將增加面，這一切都將加劇水土流失的發(fā)生。開采過后，在山坡大量堆積固體廢棄物，加重了負(fù)荷，導(dǎo)致滑坡不斷發(fā)生。這些廢土被沖走，在一定程度上也造成了嚴(yán)重的水土流失。加上人們對植被等情況不重視，被破壞的植被無法得到恢復(fù)，一定程度上使得水土流失加劇、生態(tài)環(huán)境惡化、自然景觀受到破壞。

在開采過程中，由于降雨，會使得失去植被保護(hù)、水土保持能力下降的土壤進(jìn)一步被雨水侵蝕，造成水土流失。如果遇到暴雨等惡劣的天氣狀況，極有可能造成泥石流，導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失、生態(tài)環(huán)境惡化。

2、石灰石開采的生態(tài)影響及其特點

2.1、確定評價等級

根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則——生態(tài)影響》（HJ19-2011）中對評價工作分級的規(guī)定確定評價工作等級，隨之也確定了將要工作的內(nèi)容和深度。

2.2、生態(tài)影響環(huán)節(jié)分析

無論其評價等級如何確定，一般影響主要有以下幾方面。

2.1、植被破壞

植被破壞也是生態(tài)影響最主要方面。由于石料的開采，可能會使礦區(qū)部分樹木、草地被砍伐，破壞了大面積的植被和地貌景觀。采完之后如不采取有效措施加以恢復(fù)，將造成嚴(yán)重的土地砂化和水土流失以及塌陷和地表裂縫等嚴(yán)重者在雨后導(dǎo)致泥石流和山洪暴發(fā)。

開采區(qū)的植被如果遭到破壞，其后果將是很嚴(yán)重的，由于石灰?guī)r礦區(qū)一般土質(zhì)不十分肥沃，而且地表水滲透強，植物生長較緩慢，土層較淺，所以植物一旦破壞，將帶來數(shù)年甚至數(shù)十年不能恢復(fù)的后果，而且植被、森林砍伐到一定程度，就會從一定程度上改變原有的生態(tài)，導(dǎo)致大量物種消失。

2.2、水體污染

由于開采過程涉及炸藥爆破，在爆破過程中會產(chǎn)生一些硝酸鹽類等化學(xué)與物理污染物，這些污染物會隨著地表水或大氣降水，極易滲入地下或者周邊河流，從而導(dǎo)致河流和地下水受到污染，使得水質(zhì)下降。

2.3、土壤破壞

開采過程就是石方與土方分離，石方破碎過程，使得本來就匱乏的土壤結(jié)構(gòu)和層次受到破壞，土壤生態(tài)系統(tǒng)的功能更加惡化。

2.4、水土流失

石灰石開采的建設(shè)和運營會造成一定程度的水土流失。不僅采石本身要挖山體，而且還要砍伐樹木，剝離表土，產(chǎn)生的廢土、廢石的堆放也要占用一定的空間，這些都可能對植被造成破壞，并造成當(dāng)?shù)氐乃亮魇АＭǔＧ闆r下，一般采石場毀壞的植被面積大約是采坑面積的五倍左右，可見采石場造成破壞的嚴(yán)重性。

篇3

關(guān)鍵詞：城市巖土地基工程 地質(zhì)條件 工程施工

中圖分類號：TU4文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

人類居住的環(huán)境是建造在自然環(huán)境基礎(chǔ)上的，利用有利的地形地勢可以為城市的發(fā)展提供良好的天然地基，這樣就需要了解不同的巖土地基形成的原理和主要特點，才能針對具體的問題采取相應(yīng)的措施，避免在城市工程中由于工程地質(zhì)問題影響工程的質(zhì)量。

一、城市巖土地基形成的特點

城市巖土地基的特點是經(jīng)過漫長的時期逐漸形成的，每一種巖土由于其形成條件有所不同，在城市工程建造中就起著不同的作用，施工的地質(zhì)問題就有所不同。

具體來看幾種主要的巖土體。殘積土體的形成是由于基巖經(jīng)過風(fēng)化并且沒有受到搬運力的作用而在原有的巖石風(fēng)化殼基礎(chǔ)上逐漸積累起來的，所以這種土體的外層結(jié)構(gòu)通常是土壤層，具有較大的孔隙，土體整體的強度不高，但是具有很好的壓縮性。一般情況下，殘積土體的下部是帶有碎石和砂礫的粘性土層，相對來講強度比較高。

坡積土體的形成過程中主要受到重力的作用，還有的是被短期性水流搬運沉積而形成，一般容易在山坡或坡腳處形成大面積的聚集，所以被稱為坡積土體。該土體的最突出特點是內(nèi)部的土粒大小不一，層次性質(zhì)差別比較大，通常還和殘積土體形成逐漸過渡的趨勢，在城市地基工程的施工中遇到的地質(zhì)問題亦有雷同之處。總體來看，坡積土體的上層部分的顆粒比較細(xì)，粘性土成分居多，中層部分一般是帶有砂土或者夾雜有粘性土的碎石土和角礫土，下層部分是基巖結(jié)構(gòu)。

洪積土體往往在山麓位置容易形成，當(dāng)殘積土體和坡積土體受到洪水的沖積作用就會在距離山口的位置沉積成具有分選性質(zhì)的土體，所以被成為洪積土體。該土體的上層部分一般是粗碎的屑土，土體的強度比較高，壓縮性能比較低，往往是進(jìn)行工程建筑的良好場所。在城市地基工程的建造中要注意做好防水的工作，因為洪積土體的孔隙很大、具有很強的透水性、而且水量頗為豐富。

二、城市巖土地基工程的特點和功能區(qū)的用地規(guī)劃問題

（一）城市巖土地基工程的特點

區(qū)位不同的城市在具體的地基工程的建造中對土體地基的處理方式也有所不同，例如內(nèi)陸城市和沿海城市的地基工程的地質(zhì)問題就有著典型的差異，沿海巖土地基的形成過程與特征與內(nèi)陸巖土地基的形成過程與特征有著質(zhì)的區(qū)別，這也是二者在工程地基施工中產(chǎn)生差異的根本原因。

沿海城市的巖土體的種類一般由兩個，一是單一巖土體結(jié)構(gòu)類型，二是多層巖土體結(jié)構(gòu)類型，這二者的主要分布位置和特征也存在著明顯的不同。

單一巖土體結(jié)構(gòu)類型還可以劃分為單一的巖體結(jié)構(gòu)類和單一的土體結(jié)構(gòu)類型。在沿海山地型城市和沿海平原山地型城市中的地基類型主要是單一巖體結(jié)構(gòu)類型。這種地基的主要特點是基層巖石的質(zhì)地非常堅硬，且?guī)r石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較整齊劃一，紋理也非常具有規(guī)律性，一般是塊狀構(gòu)造，擁有十分強的抗剪力性能，抗拉強度也頗高，具有良好的區(qū)域穩(wěn)定性，是比較理想的天然地基。在城市的發(fā)展中起著重要的支撐作用，但是受到地形的影響，一般不適合建造工民用建筑，多建造隧道工程或者壩基工程以及其他一些特殊工程。沿海的平原城市的地基結(jié)構(gòu)一般都是單一土體結(jié)構(gòu)類型，例如上海和天津。這種土體結(jié)構(gòu)具有很大的厚度，最厚的部分甚至超過1000米，是建造工業(yè)區(qū)和住宅區(qū)的良好用地。

多層巖土結(jié)構(gòu)類型的地質(zhì)構(gòu)造一般比較復(fù)雜，主要的組成成分害是松散砂礫石土、粘性土和種類繁多的巖石體，在地丘陵臺地的邊緣最為常見，也會出現(xiàn)在沿海的河谷平原中。

內(nèi)陸城市的地基構(gòu)造與沿海城市的構(gòu)造有著明顯的區(qū)別。典型的城市是山西大同。按照區(qū)位和性質(zhì)的不同以及地貌特征的差異可將內(nèi)陸城市的巖土地基分成以下幾個區(qū)域，一是山前傾斜平原結(jié)構(gòu)區(qū)、二是沖湖積臺原結(jié)構(gòu)區(qū)、三是河谷階地結(jié)構(gòu)區(qū)、四是基巖山地結(jié)構(gòu)區(qū)。

山前傾斜平原結(jié)構(gòu)區(qū)的分布特點是呈帶狀，它的形成原因比較多，且形成過程也比較復(fù)雜，主要就是由沖洪積扇群、坡積土體、風(fēng)積沉淀物一起組合而成，所以巖土體底層的水量非常豐富，在此基礎(chǔ)上建造居民建筑要注意的地質(zhì)問題是防水，以及地基處理不力形成的塌方問題等。

沖湖積臺原結(jié)構(gòu)區(qū)主要的組成結(jié)構(gòu)是沖湖積粉土、粉質(zhì)粘土和砂礫石層，整體的特征是非常開闊和平坦，作為建筑用地是非常理想的。在建造中需要注意的問題是處理好人工填土和地質(zhì)裂縫的關(guān)系，保證地基的質(zhì)量。

河谷階地結(jié)構(gòu)區(qū)的構(gòu)成成分是粉土和較厚的砂、卵礫石層，這種土體具有很高的承載性，而且地下水的深埋程度比較小，儲量也極為豐富，是中心城區(qū)建設(shè)的理想?yún)^(qū)域。在工程的施工中要做好洪水的防范工作，同時還要保護(hù)好地下水資源不受污染，以免影響到整個城區(qū)的用水質(zhì)量。

基巖山地結(jié)構(gòu)區(qū)又可以分為兩個種類，一是變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)，二是沉積巖結(jié)構(gòu)。變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)主要是片麻巖、麻粒巖、大理巖等結(jié)構(gòu)，巖石的紋理比較細(xì)密，巖石的整體結(jié)構(gòu)很完整，具有良好的抗壓性能，同時具有很高的邊坡穩(wěn)定性能；沉積巖結(jié)構(gòu)成分主要是砂巖、砂頁巖和石灰?guī)r等，也具有很強的抗壓性能，而且工程的施工條件好，地基穩(wěn)定性較強。

（二）城市巖土地基工程功能區(qū)的利用規(guī)劃

1.工業(yè)用地

工業(yè)用地需要借助良好的自然坡度，要符合廠區(qū)的運輸方式和工藝特點，還要了考慮適當(dāng)?shù)呐潘露龋瑸榻煌ㄟ\輸和工業(yè)實施的建設(shè)提供良好的建筑環(huán)境。工業(yè)用地需要占有很寬廣的區(qū)間，通常需要比較平坦的地勢，面積的大小也要根據(jù)實際的地貌來考慮。工廠的建設(shè)也要盡可能能源產(chǎn)區(qū)，且附近可以提供充足的水源，為大量的工業(yè)用水提供保證。工業(yè)用地要避開7級以上包括7級的的地震區(qū)，更不能建造在地質(zhì)斷裂帶上或者其附近。工業(yè)用地地基的土壤強度要等于或大于1.5千克∕米。

2.居住用地

城市居住用地對地形要求的要求比較高，一般來說，居民區(qū)建筑的坡度應(yīng)以＜6°為宜，坡度不能太高，如果太高就不利于地表建筑和地下建筑的建設(shè)，而且差異太大也不利于居住區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)置。居民用地最重要的條件也是要滿足日常生活用水的要求，所以選擇的地段一定要具備良好的水源條件，要選擇具有儲水性能的巖土體地基層。居住用地壓要避開7級以上（含7級）的地震區(qū)，和斷裂帶距離要大于1千米，土壤的強度控制在2千克∕米。居住區(qū)域要做好地下的防洪和防汛工作。

總結(jié)：

綜上所述，城市建筑工程的穩(wěn)定性和合理性離不開對城市巖土地基的開發(fā)和利用，建筑工程質(zhì)量的好壞很大程度上取決于對地基的選擇和處理上。對城市土地進(jìn)行合理的規(guī)劃是非常關(guān)鍵的，只有將城市功能區(qū)的特征和巖土地基的性質(zhì)結(jié)合起來考慮，才能做到對土地資源的科學(xué)利用，也才能推動城市的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 盛連成. 青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境評價[J]. 中國海洋大學(xué)：環(huán)境工程(環(huán)境巖土工程)，2011(9)

篇4

【關(guān)鍵詞】巖溶；工程；勘查；地基處理

中圖分類號：P588文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、前言

對于巖溶地區(qū)工程來說，由于地質(zhì)條件比較復(fù)雜，所以，必須要更加明確巖溶地區(qū)地質(zhì)勘查的要點和難點，提出巖溶地區(qū)地質(zhì)勘查的有效方法，并做好地基處理工作。

二、巖溶的形成原理和條件

1、巖溶的形成原理

巖溶碳酸鹽類巖石(如石灰?guī)r、石膏等)等可溶性巖石，受含有二氧化碳的流水溶蝕，并加以沉積作等化學(xué)、物理作用而形成的洞穴、裂隙、石芽、石溝、石林、溶洞、地下河、漏斗、鐘乳石、峭壁等復(fù)雜地形、地貌。

2、巖溶的形成條件

(一)存在大量可溶性巖石

巖溶地區(qū)的特殊地形、地貌主要是由可溶性巖石受水溶蝕形成的，因此在巖溶地區(qū)必定存在大量的可溶性巖石，這類巖石主要包括碳酸鹽巖、硫酸鹽巖以及鹵化鹽巖類等巖石，容易受到流水侵蝕，從而形成復(fù)雜的巖溶地貌。

(二)存在大量的水

一般來說巖溶地區(qū)的降雨量較大，雨水透過土層流經(jīng)巖石表面.水流具有溶蝕和動力侵蝕兩方面的破壞作用，特別是當(dāng)?shù)叵滤谢煊卸趸細(xì)怏w時，水會與二氧化碳結(jié)合形成碳酸，巖溶性巖石在流動碳酸的溶蝕作用下形成孔隙或裂隙，這些孔隙或裂隙極易成為地下水的流動通道，在地下水的作用下，這些孔隙或裂隙會逐步擴大，并逐漸增多，進(jìn)而形成了溶洞、裂隙、溶溝、暗河、石芽等溶巖地貌。

三、巖溶地基的地質(zhì)勘察

巖溶地基的地質(zhì)勘察涉及地質(zhì)調(diào)查和測繪、各種勘察技術(shù)的選擇和應(yīng)用以及測試工作等由于巖溶具備地基水文地質(zhì)條件復(fù)雜，地形種類繁多，而且空間上均一性較弱等特點，傳統(tǒng)勘察方法很難滿足實際勘察需要同時諸如鉆井法受到其自身勘探時間長、施工成本較高的影響也不利于巖溶地基的勘察所以，巖溶地基勘察應(yīng)結(jié)合巖溶實際穩(wěn)定情況采用不同的勘察方法，以對巖溶地基的性質(zhì)、特點等有個更清晰的認(rèn)識和把握，進(jìn)而為巖溶地基工程施工奠定堅實的條件。

一般根據(jù)巖溶地基的穩(wěn)定性強弱，可將其分為無巖溶區(qū)、巖溶一般發(fā)育區(qū)、巖溶發(fā)育區(qū)幾種類型，其中無巖溶區(qū)指地基沒有巖溶現(xiàn)象出現(xiàn)，場地穩(wěn)定性較好，巖溶一般發(fā)育區(qū)穩(wěn)定性稍弱，而巖溶發(fā)育區(qū)的場地穩(wěn)定性較差，如建筑工程對巖溶地基穩(wěn)定性要求比較高時，應(yīng)選擇對應(yīng)的方法進(jìn)行處理。另外，巖溶發(fā)育區(qū)還包括發(fā)育程度極高的區(qū)域，這里地場穩(wěn)定性極差，因此應(yīng)盡量避免在其上建設(shè)規(guī)模較大的工程。下面根據(jù)巖溶不同發(fā)育情況，對勘察時應(yīng)注意的問題進(jìn)行探討，以保證勘察質(zhì)量滿足要求

1、勘察無巖溶區(qū)

無巖溶區(qū)進(jìn)行勘察時應(yīng)明確勘察工作的重點和難點，尤其應(yīng)將覆蓋層厚度、巖面坡度以及巖面起伏情況當(dāng)做勘察的重點。同時確定巖面間軟弱土層和殘積土的厚度，認(rèn)真檢查殘積土上部是否有紅粘土存在，準(zhǔn)確把握巖面上土層的穩(wěn)定性和均勻性，進(jìn)而對地基的適宜性和穩(wěn)定性進(jìn)行正確的評價

2、勘察巖溶一般發(fā)育區(qū)

勘察巖溶一般發(fā)育區(qū)時不但需要對無巖溶區(qū)進(jìn)行勘察，而且還應(yīng)對溶洞的埋深、規(guī)模、分布等情況進(jìn)行勘察，尤其應(yīng)根據(jù)巖溶區(qū)的實際情況選擇合適的鉆孔位置相對來說該種類型的巖溶勘探給工程產(chǎn)生的影響較小，但是勘察時也應(yīng)嚴(yán)格按照勘察標(biāo)準(zhǔn)要求認(rèn)真執(zhí)行，進(jìn)而為工程施工提供準(zhǔn)確參考

3、勘察巖溶發(fā)育區(qū)

巖溶發(fā)育區(qū)地基構(gòu)造比較復(fù)雜，因此勘察時需要了解的內(nèi)容較多首先，根據(jù)工程設(shè)計要求勘察無巖溶區(qū)域;其次，準(zhǔn)確掌握基巖溶洞的填充性、規(guī)模大小以及巖洞的分布情況，尤其應(yīng)探明溶洞之間的關(guān)系以及地下水和地表水之間的聯(lián)系;最后，布置鉆探孔前應(yīng)對地基的復(fù)雜程度進(jìn)行初步評估，并根據(jù)工程施工要求選擇合理位置針對巖溶地區(qū)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的特點，勘察時應(yīng)注重綜合運用各種方法，特別注重不良地質(zhì)類型的發(fā)展趨勢、分布規(guī)津以及發(fā)育特點等。

四、巖溶地區(qū)主要地基處理原則

1、溶洞處理方法

根據(jù)溶洞生成形態(tài)的不同，可以分為單層溶洞和重疊溶洞。

（一）單層溶洞處理：如果判定地基之下為單層溶洞時，應(yīng)該考慮對洞體進(jìn)行加固處理，前提是斷定溶洞之上的地基不能滿足承重需要或者存在較大的其它不確定因素。

（二）重疊溶洞處理：重疊溶洞的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)穩(wěn)定性較之單層溶洞都要復(fù)雜，因此其處理技術(shù)也相應(yīng)的復(fù)雜和多樣，應(yīng)有針對性地選擇使用以下技術(shù)或方法：

（1）相對比較經(jīng)濟的一種處理方法是避開溶洞位置，即適當(dāng)調(diào)整柱與柱之間的距離和總體的平面設(shè)計布局已達(dá)到靈活規(guī)避的目的。

（2）第一種方法相對經(jīng)濟，但會受到具體規(guī)劃制約，考慮用嵌巖灌注樁穿過溶洞洞頂?shù)姆椒ㄟ_(dá)到目的。

2、土洞處理方法

土洞對火山巖地區(qū)地面上建筑物的破壞在很大范圍內(nèi)要強得多。因此有必要防止或處理該情況的發(fā)生。在此介紹填墊法和加固法兩種主要處理方法：

（一）填墊法：此種方法適用于埋藏較淺且頂部穩(wěn)定性相對不差的土洞。在洞的最底部，考慮用巖石物質(zhì)填埋，目的是建造接近天然的反濾構(gòu)造。

（三）加固法：面對距離地面較深或比較深的土洞，則應(yīng)該考慮采用密鉆灌漿法。根據(jù)土洞周圍含水量等因素來選擇具體的加固材料。

3、塌陷處理方法

在火山巖地形地區(qū)，地面出現(xiàn)塌陷是司空見慣的事情，我們可以考慮選擇采用以下幾種處理方式：

（一）換填法：挖出洞中的松軟土壤，用砂質(zhì)或巖石類材料重新填充，最后覆蓋粘性土壤并夯實表面。

（二）跨越法：如果坑洞體積容量巨大，或者重新填充的方法行不通的時候，我們可以考慮采用跨越法。

（三）強夯法：在10至40米的高度讓10～20噸的夯錘做自由落體運動，以對地面造成強有力沖擊，達(dá)到對土體有效夯實的目的。④灌注法：通過鉆孔通道，將合適的漿狀材料灌入低下，盡可能把所有的裂隙、巖石通道或者塌陷充實。

4、地基基礎(chǔ)遇到地下水產(chǎn)生滲漏和突水問題時的處理方法

（一）對地基突水的處理，一般采用疏導(dǎo)的方法把地下水引入到基礎(chǔ)外側(cè)的邊溝里或者基礎(chǔ)中心的排水溝中；

（二）堵住落水洞、裂隙、巖溶管道等；用粘土直接進(jìn)行鋪蓋；對地下水流出的地方修建截水墻；在落水洞四周圍修建圍墻；如果修建的建筑物所處位置鄰近當(dāng)?shù)氐乃畮旎蛩畨危梢园训叵滤苯右胨畮旎蛩畨危屍淞魅讼掠巍?/p>

五、基礎(chǔ)處理的比選

1、沖孔灌注樁：如果溶洞數(shù)量較多但是單個洞體體積容量比較小，面對此種情況，我們應(yīng)該考慮用樁打穿多層洞頂?shù)姆椒ā榱税踩谋Ｕ希瑧?yīng)該在做好探查工作，具體方法是做樁前，利用相關(guān)設(shè)備探清洞內(nèi)狀況，之后用沖擊鉆穿至符合設(shè)計要求的層數(shù)。

2、鉆孔樁：如果地表崎嶇不平、地下有獨立巖石或樁體質(zhì)量較大，可以考慮使用鉆孔樁。此種技術(shù)受力明顯，穿成的孔直徑大，因此操作起來非常便利。鉆孔樁的優(yōu)點是：能簡單利索地穿透夾層，能穿過獨立巖石。但是使用的過程中也應(yīng)該注意：不應(yīng)該把這種技術(shù)用在淺層底層中存在沒有充分發(fā)育的熔巖的基層中。

3、預(yù)應(yīng)力管樁：如果面對地表下存在淤泥、土洞或洞體與地下河流聯(lián)通的狀況，可以考慮采用預(yù)應(yīng)力管樁，因為此種方法在應(yīng)用過程中不會受到上述因素的影響，這種方法的優(yōu)點是在觀察壓力時非常直觀和便利，因為在壓樁機上設(shè)計有可以觀察壓力數(shù)值的壓力表，非但是也存在一個顯著的缺點，即在土壤巖石相對薄弱的地方較為容易發(fā)生斷樁的麻煩發(fā)生。

4、群樁：如果面對地表面情況相對復(fù)雜、巖溶上部覆蓋一定厚度的砂質(zhì)層時，那么上述各種方式都會失去其應(yīng)有的效用，因此任務(wù)質(zhì)量難以保證。而群樁法，可以保證樁體有效性、安全保障度和作業(yè)順利進(jìn)行的條件下，有效、穩(wěn)定、快速地解決這類復(fù)雜的地質(zhì)狀態(tài)。其優(yōu)點是：群樁的端頭并不一定要求固定在復(fù)雜的地表上，其方法很簡單并且相當(dāng)可靠，只要在端頭覆蓋的地面的壓力泡可以有效分布在地表表面并且存有堅固的下臥層結(jié)構(gòu)，群樁法就能有效規(guī)避復(fù)雜多變的熔巖表面對樁基形成的的破壞。群樁法有諸多解決問題的方法，其中靜壓預(yù)制管樁是相對較為有效和可靠的方式之一，其應(yīng)用越來越廣泛。

六、結(jié)束語

總而言之，必須要更加清楚的了解巖溶地區(qū)的地質(zhì)特點，進(jìn)而針對巖溶地區(qū)工程施工的需要，進(jìn)行工程地基的有效處理，確保巖溶地區(qū)工程勘查和地基處理工作的質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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篇5

Abstract: In tunnel construction, surrounding rock disturbance will lead to the stress field changing around tunnel, the rock mass structure loosing and surface water and groundwater re-distributing. Simultaneously，the ecological environment will be destroyed by reason of the noise, impact, vibration and so on produced in theprocess of tunnel excavation. Therefore, according to actual situation, the environmental impact of tunnel constructionmust be constructed in the range of specification allowing by taking appropriate measures, in satisfy of engineering properties.

關(guān)鍵詞： 隧道；施工；環(huán)保；對策

Key words: tunnel；construction；environmental protection；countermeasure

中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）04-0090-02

0引言

隧道修建于地殼表層，位于地下水最活躍的部位，在巖土中開鑿隧洞，勢必造成周圍地應(yīng)力場的改變，巖體結(jié)構(gòu)松散，地表水、地下水重新分布，開鑿過程中帶來強烈的噪聲、沖擊、振動等，這些都大大影響了該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境[1]。因此，在隧道的施工階段應(yīng)深入考慮施工給環(huán)境帶來的不利影響，加強施工管理，根據(jù)具體的工程情況采取相應(yīng)的補救措施是相當(dāng)重要的。本文結(jié)合某隧道建設(shè)中的實際情況，分析了隧道施工期間對環(huán)境的影響，提出相對應(yīng)的措施，將其對環(huán)境的影響控制到環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)所容許的程度[6]。

1施工環(huán)境影響因素分析

隧道建設(shè)中產(chǎn)生的噪聲、沖擊、振動；廢碴、廢氣；污水及生活垃圾等，對周圍的動植物群、原有的地下設(shè)備（如排水管線、地下文物古跡等）、水文地質(zhì)等都會產(chǎn)生一定的影響甚至破壞。

1.1 噪聲與振動由于在硬巖中修建隧道，從效率、經(jīng)濟、技術(shù)等各方面看，鉆爆法都是開挖隧洞的主要方法之一。因此，爆破振動效應(yīng)、爆破噪聲和沖擊波就成了隧道施工過程中噪聲和振動的主要來源。此外，各種運輸工具和施工機械產(chǎn)生的噪聲也不容忽視，主要影響因素見表1。

普通的噪聲實驗表明，當(dāng)環(huán)境噪聲達(dá)到90dB左右時，人的聽力可能受到損害。歐洲的Reiher和Meister對爆破振動對人的影響做了開拓性的工作，他們用振動速度來區(qū)分人們對振動感受的主觀描述，當(dāng)振動速度為0.1～0.2cm/s時，沒有感覺；0.2～0.5cm/s時，輕微感覺；0.5～1.0cm/s時，顯著感覺；1.0～2.0cm/s時，感覺不愉快；2.0～3.0cm/s時，煩躁不安；3.0～4.0cm/s時，驚慌。

專家在某一隧道施工現(xiàn)場連續(xù)測定結(jié)果為：1h等效連續(xù)90dB（A）以上，振動速度大于0.5cm/s。因此，隧道施工現(xiàn)場的噪聲和振動嚴(yán)重?fù)p害施工人員的聽覺，誘發(fā)各種疾病，降低工作效率，影響安全生產(chǎn)。在生態(tài)環(huán)境比較脆弱地區(qū)，施工噪聲影響野生動物的生活，造成棲息地的改變，生態(tài)環(huán)境破壞后極難恢復(fù)，因此施工時必須采取一切措施，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，將施工影響至最低[4]。

1.2 隧道排水隧道工程水質(zhì)污染有2種，一是隧道內(nèi)污水和混凝土攪拌廠的污水流入河流等公共水域，致使人們的生活用水PH值升高，改變水的化學(xué)成分；二是作為輔助施工法采用注漿藥液流入水中。如修建隧道時，灌漿材料被用于填封巖體的裂隙，這在很大程度上導(dǎo)致周轉(zhuǎn)泉水和溪水的污染。在高寒凍土條件下施工排水系統(tǒng)容易凍結(jié)，造成排水不暢，引起凍脹病害。施工時必須保證防水設(shè)施萬無一失，排水系統(tǒng)保溫設(shè)施良好，防止?jié)B漏及病害發(fā)生。

1.3 地下水位下降隧道上面的一些湖泊因裂隙封閉不充分或封閉太晚致使湖水進(jìn)入隧道中，或采用降水法來穩(wěn)定開挖面時，發(fā)生長期大量涌水或大量排放地下水，造成該工程地區(qū)含水層被疏干，進(jìn)而惡化生態(tài)環(huán)境，主要表現(xiàn)：地表水和泉、井枯竭；生活、工農(nóng)業(yè)用水缺乏；地表沉降，土壤沙化，水土流失等。京通線某隧道及渝懷線某隧道施工中的大量涌水使地表所有泉水干枯，從而截斷了該地區(qū)下游發(fā)電用的水源和農(nóng)業(yè)用水及生活居民飲水，可見地下水位下降會帶來嚴(yán)重的后果。

1.4 破壞大氣環(huán)境隧道工程和其它開挖建設(shè)工程一樣，施工過程中塵土飛揚，“溶”入空氣；各種施工機械燃油產(chǎn)生的尾氣也進(jìn)入大氣中，這樣既破壞施工環(huán)境，又影響空氣質(zhì)量。施工期間開挖爆破產(chǎn)生的煙塵及各種車輛和施工機械在行駛和作業(yè)過程中排放的尾氣中含有大量有害成分，隧道卻又是一個相對密閉和狹窄的空間，若通風(fēng)不暢，隧道內(nèi)有害氣體濃度過高，將對施工人員的安全產(chǎn)生影響，且這些有害氣體最終進(jìn)入空氣或土壤中，勢必對環(huán)境造成危害，因此必須及時加強通風(fēng)，確定合理的通風(fēng)方式，改善環(huán)境質(zhì)量，保證人們正常工作及施工人員的健康與安全。隧道施工環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.5 廢碴隧道開挖都要產(chǎn)生大量廢碴，通常為各種巖石碎塊，或風(fēng)化巖類與泥土的混合物，無法當(dāng)作種植土來直接利用。普通雙洞公路隧道每公里長度要產(chǎn)生10萬m3以上的洞碴，如果處理不當(dāng)，將會對區(qū)域環(huán)境造成嚴(yán)重的不良影響。侵占耕地，減少人均耕地面積和農(nóng)作物的產(chǎn)量。占用或堵塞河道、溝谷，阻礙其正常的行洪排澇功能，可能引起洪水泛濫，引發(fā)新的水土流失現(xiàn)象。因此，妥善處理好這些工程廢碴，不僅改善了環(huán)境，還可以為人們節(jié)省大量生產(chǎn)原料，帶來可觀的經(jīng)濟效益。

1.6 突水與突泥隧道埋深大穿越巖層有向斜蓄水構(gòu)造，且發(fā)育多條斷裂，巖體破碎，有利于地下水活動，易形成較大規(guī)模的巖溶通道；且圍巖層間易滑動形成空腔，有利于巖溶水的富集，形成大規(guī)模的巖溶通道。若隧道位于巖溶的強發(fā)育帶內(nèi)，可能遭遇較大規(guī)模的巖溶管道，發(fā)生突水、突泥和大量的涌水地質(zhì)災(zāi)害，若穿越相對隔水層時，可能會遭遇較大水頭的承壓水。若隧道開挖引起地表水、暗河水滲入隧道，造成地表河流斷流，泉水、暗河干枯，影響居民生活和農(nóng)業(yè)灌溉用水，引發(fā)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。

2施工期間的環(huán)保對策

2.1 對施工噪聲與振動的對策①詳盡調(diào)查隧道周圍的工程地質(zhì)構(gòu)造，研究選擇適當(dāng)?shù)谋品ǎ瑢嵭腥谈櫫繙y，實現(xiàn)爆破信息化施工。實驗表明，與瞬發(fā)爆破相比，其它條件相同的秒差爆破，其噪聲降低約1/3，而毫秒微差爆破噪聲降低1/2左右[2]。②根據(jù)工程實際情況，對振動傳播規(guī)律進(jìn)行深入研究和總結(jié)，更好地指導(dǎo)爆破作業(yè)。③使用噪聲低、振動小的施工法及其機械。④采用“鬧靜分開”和“合理布局”的設(shè)計原則，使高噪聲設(shè)備盡可能遠(yuǎn)離噪聲敏感區(qū)。⑤采用聲學(xué)控制措施，例如對聲源采用消聲、隔振和減振措施，在傳播途徑上增設(shè)吸聲、消聲等措施。⑥限制沖擊式作業(yè)，縮短振動時間。⑦當(dāng)噪聲不能降到標(biāo)準(zhǔn)以下，工人長時間在90dB（A）以上環(huán)境工作的，應(yīng)穿戴個人防護(hù)用具，如防聲耳塞、耳罩和隔聲帽等。⑧對各種車輛和機械進(jìn)行強制性的定期保養(yǎng)維護(hù)，以減少因機械故障產(chǎn)生的附加噪聲與振動。

2.2 防止水污染的對策①對現(xiàn)場的污水排入公共水域或下水道時，通過沉淀池、沉淀砂除去懸浮物質(zhì)，若呈堿性、酸性，就進(jìn)行中和處理，污水中的油污使其上浮，然后吸附分離出去。②化學(xué)注漿時應(yīng)注意藥液的選擇，并且設(shè)觀測井以監(jiān)測水質(zhì)狀況。如擔(dān)心會有污染時，則可重新研究施工計劃，采取其它施工法或改變藥劑等。③采取設(shè)截水墻、截滲溝或灌漿帷幕等封閉截流的方法將污染的地下水封閉于一定范圍內(nèi)，不讓其擴散。④將某種化學(xué)反應(yīng)劑注入含水層，使其與污染物產(chǎn)生化學(xué)解毒反應(yīng)。如利用臭氧或氯來破壞有機化合物，用氨基酸促進(jìn)酮及多溴聯(lián)苯降解，或注入菌液進(jìn)行生物凈化。⑤將污染的地下水抽出凈化處理達(dá)標(biāo)后供作它用或再注入地層，促進(jìn)稀釋凈化，加速地下水質(zhì)的恢復(fù)。

2.3 防止地下水位下降的對策①施工前詳細(xì)調(diào)查該地區(qū)的水文情況包括地下水的分布、類型、含水量、補給方式和滲流方向等，研究合理的方法謹(jǐn)慎進(jìn)行開挖作業(yè)。②通過壓氣、化學(xué)注漿等輔助施工方法擋水，這樣不僅可以保持地下水位，且可排出未預(yù)料到地下水，避免對新線路的滲透。③用防水混凝土密封隧洞，施工縫設(shè)橡膠止水帶，及早鋪設(shè)防水層。④隧道施工過程中，應(yīng)按“永臨結(jié)合，先急后緩、先還后排”的原則，先行還水處理。⑤長期進(jìn)行經(jīng)濟性好、生態(tài)上無害、抗老化、耐壓強且防水效果好的材料和工藝的研究。

2.4 保護(hù)大氣，確保隧道內(nèi)空氣質(zhì)量的對策

2.4.1 盡量減少揚塵①在材料運輸過程中加遮蓋物，允許時可適當(dāng)將材料加濕，并及時向干燥道路灑水。②材料堆放應(yīng)有圍布，欄墻或加濕等措施。

2.4.2 改善隧道內(nèi)施工環(huán)境施工①加強施工的科學(xué)化調(diào)度安排，提高車輛和機械的工作效率。②如果條件允許，盡可能用軌道運輸或傳送帶運出棄碴。如在建設(shè)伏拉德斯隧道時，采用散貨車廂（標(biāo)準(zhǔn)軌）運出棄碴。這樣不僅減少了大量的運輸作業(yè)（一列火車足以運隧道爆破時開挖進(jìn)尺1.75m的棄碴），而且大大降低了廢氣對隧道的污染，并減少通風(fēng)系統(tǒng)的功率，進(jìn)而減少了用于運輸和通風(fēng)上能量。③根據(jù)實際情況，采取具體措施，減少尾氣排放量，提高油料燃燒率，減少尾氣有害成分的含量。④采用大功率送風(fēng)機或排風(fēng)機，通過管道將新鮮空氣帶入洞內(nèi)，將洞內(nèi)污濁空氣排出。⑤加強對開挖面的通風(fēng)，降低有害氣體濃度。⑥洞內(nèi)避免使用易燃、易爆施工材料，如汽油、酒精等。⑦監(jiān)測含煤地層隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛龋l(fā)現(xiàn)異常即報警。

2.5 處理棄碴的主要對策①優(yōu)化線路隧區(qū)路線橫斷面設(shè)計，盡量做到填挖基本平穩(wěn)減少廢碴數(shù)量。②盡量使大量棄碴現(xiàn)場再利用或經(jīng)改良作為工業(yè)原料。根據(jù)開挖出巖石類別，若為玄武巖可用于路基填料，石灰?guī)r粉碎后作為混凝土粗骨料，這樣既有效地處理了棄碴又節(jié)省了大量的原材料，經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀；若挖出彩色泥灰?guī)r散碴，由建筑材料廠加工制作磚瓦，不設(shè)新的采石場。③對于不可用的棄碴，力求選擇最好的傾卸場地，如坡地、凹地等，且加強棄碴場排水設(shè)計及結(jié)構(gòu)圍護(hù)，不引發(fā)新的水土流失，并盡可能在碴場上面復(fù)種，進(jìn)行植被或播撒草種。

2.6 預(yù)防突泥、突水的對策①做好地質(zhì)勘測工作，盡量準(zhǔn)確探測地層的巖性、軟弱層位置、巖體的完整程度、斷裂帶的位置、寬度、破碎程度、富水性[3]。②施工期間做好隧道地質(zhì)體超前地質(zhì)預(yù)報，總結(jié)國內(nèi)外施工地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的經(jīng)驗與方法有TSP法、HSP法、紅外探水、地質(zhì)雷達(dá)、超前水平鉆探、數(shù)碼成像、超前平導(dǎo)及常規(guī)地質(zhì)法預(yù)報[5]。③根據(jù)現(xiàn)有的施工水平及施工經(jīng)驗，采用合理先進(jìn)的施工工藝對施工中遇到的突泥、突水進(jìn)行處理。

3結(jié)束語

21世紀(jì)是地下空間大開發(fā)的世紀(jì)，更是可持續(xù)發(fā)展的世紀(jì)，而隧道建設(shè)又是地下工程的重要部分，環(huán)境保護(hù)至關(guān)重要，刻不容緩；同時對于任何土木工程建設(shè)來說，安全永遠(yuǎn)都是第一位的，良好的施工環(huán)境是保證施工安全的必要條件。因此，在隧道建設(shè)對環(huán)境產(chǎn)生各種不利影響且影響施工的情況下，我們必須結(jié)合隧道工程本身的特點，加強隧道建設(shè)的環(huán)保宣傳，認(rèn)真遵守國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律規(guī)定，完善施工工藝，采取相應(yīng)的環(huán)境補償，把隧道施工期間各種因素對環(huán)境造成的不良影響減少到最低程度。

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篇6

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)；人工挖孔樁；現(xiàn)場施工；特殊問題處理

中圖分類號：TE42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1.引言

人工挖孔樁，也就是使用人力來挖土、然后在現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土樁。人工挖孔樁擁有較粗的直徑，最細(xì)的也一般要大于800毫米，主要應(yīng)用于承載樓層較少并且壓力較大的結(jié)構(gòu)主體，或者橋梁的基礎(chǔ)承載主體，目前應(yīng)用比較普遍。樁的上面設(shè)置承臺，再用承臺梁拉結(jié)、連系起來，使各個樁的受力均勻分布，用以支承整個建筑物。人工挖孔樁具有機具設(shè)備簡單，施工方便，工期短，造價低，占地面積小，并且施工質(zhì)量可靠等特點。這種樁在土質(zhì)較好，地下水位較低的黏土或者亞粘土中應(yīng)用的比較多，可支撐高層建筑，也可以運用于水工建筑來做樁基，做抗滑，支承，擋土之用。

但是，有時候出于地質(zhì)環(huán)境，施工條件，工程造價的考慮，在不利條件下也要進(jìn)行人工挖孔樁的施工。本文針對國家重點工程瀘蓉西高速公路長陽段（此地山高路陡，地形復(fù)雜）橋梁多，施工難度大并且橋基采用人工挖孔樁基礎(chǔ)遇到的問題，譬如：地下水，淤泥質(zhì)土層，流砂，樁身混凝土的澆筑，施工順序安排，人工挖孔樁安全問題等，通過以往的工程實踐和積累的施工經(jīng)驗，就挖孔灌注樁的施工工藝和特殊問題的處理方法進(jìn)行闡述，提出合適的解決方式，以期與同行進(jìn)行意見的交流。

工程概況

瀘蓉西高速公路宜昌至長陽段全長接近17km,地處平原與山區(qū)的交界過渡地段，位于湖北省西南角的宜昌市境內(nèi)，屬于山嶺重丘區(qū)。高速公路沿線以巖石為主，土壤層較薄。常見巖石有礫巖，石灰?guī)r；常見土壤有黃壤，黃棕壤。該區(qū)屬于亞熱帶溫濕季風(fēng)氣候，氣候濕熱，季節(jié)分明。一年中3-7月為雨季，年平均降雨量1300mm-1650mm。7-8月為炎熱夏季，平均氣溫可達(dá)29℃，最高氣溫41℃；11月至次年2月長時間降雪，并經(jīng)常伴有8-9級大風(fēng)。全年的平均氣溫大概在15℃左右，無霜期240-270天之間。

3.人工挖孔樁的特殊問題和解決方案

3.1地下水

地下水是深層基礎(chǔ)施工中最常見的問題，在施工中,含水層中的水在開挖時破壞了其平衡狀態(tài)，使周圍的靜態(tài)水充入樁孔內(nèi)，從而影響了人工挖孔樁的施工，如果施工中遇到動態(tài)水壓土層施工時，不僅開挖困難，連護(hù)壁混凝土也易被水壓沖刷，無法凝固。如遇到了細(xì)砂、粉砂土層，在壓力水的作用下，也極易發(fā)生流砂和井漏現(xiàn)象。當(dāng)?shù)叵滤坎淮髸r,孔內(nèi)少量泥水可在樁孔內(nèi)挖小集水坑，隨挖隨用吊桶隨棄土吊出；當(dāng)水量較大時，可在樁孔內(nèi)先挖較深集水井，設(shè)小型潛水泵將地下水排出樁孔外，隨挖隨加深集水井水排出可采用潛水泵排入場內(nèi)臨時排水溝；成孔后及時澆筑相應(yīng)段的混凝土護(hù)壁，然后繼續(xù)下一段的施工。大量滲水時采取對周圍樁孔同時抽水，以減少開挖孔內(nèi)的涌水量，并采取交替循環(huán)施工的方法，組織安排合理，能達(dá)到很好的效果。也可將一樁超前開挖，將附近樁孔地下水位降低。對不太深的挖孔樁，可在場地四周合理布置統(tǒng)一的輕型管井降水分流，對基礎(chǔ)平面占地較大時，也可增加降水管井的排數(shù)，一般即可解決。

3.2淤泥質(zhì)土層

當(dāng)施工中遇到淤泥質(zhì)土層等軟弱土層時，一般可用木方等支擋，并要縮短這一段的開挖深度，一般開挖50cm并及時澆注混凝土護(hù)壁，這次支擋的木方要沿周邊打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護(hù)壁后面，可斜向放置，雙排布置互相反向交叉，能達(dá)到很好的支擋效果。

3.3流砂

所謂流砂、流泥是粉土、粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)土，甚至粗砂為主的地質(zhì)體在動水壓力作用下經(jīng)擾動而產(chǎn)生的現(xiàn)象，動水壓力和擾動土、砂體發(fā)生移動的作用力，所以要防止出現(xiàn)大量流砂、流泥現(xiàn)象，需要注意以下兩點：

一是要減小動水壓力。減小動水壓力就本工程而言切合實際的方法有兩種：1.降水井降水，降水井降水是用機械方法成井，分布在場地四周，預(yù)先抽排形成降水漏斗，截斷場地的地下水補給，同時降低場地內(nèi)地下水位。2.群井施工分流，群井施工分流是指在成孔階段分片集中施工，保持各相鄰孔掘進(jìn)深度大致相當(dāng)，群井抽水，減少單樁井的涌水量，從而減小動水壓力，實踐證明這是簡單易行而又效果顯著的施工方法。 二是要減少對土體的擾動。減小對砂體的擾動關(guān)鍵要做好兩項工作：一是正確的護(hù)壁方法，二是“快”字。正常地層下施工，每次可掘進(jìn)一米，然后裝模護(hù)壁，用鋼筋砼護(hù)壁即可，而在流砂層中，則每次只能掘進(jìn)50cm，防止大面積砂移。而且因流體能產(chǎn)生較大的側(cè)壓力，應(yīng)加大護(hù)壁厚度，護(hù)壁視具體情況留泄水孔，砼攪拌時可加入適量的速凝劑以加快砼的早期強度，由于基底對護(hù)壁無支撐，為防垮模、掉模和變形，還需加大護(hù)壁配筋，以φ12-φ14鋼筋為宜。 在特別困難地段，可在護(hù)壁外側(cè)打入L＝1.2米，Φ14-20＠100-150mm的鋼筋或鋼板，下半部分用稻草或其它物品編織于鋼筋、鋼板外側(cè)形成阻砂過水層，減少對護(hù)壁外砂體的擾動。也可以用常用的下鋼套筒辦法，鋼套筒與護(hù)壁用的鋼膜板相似，以孔外徑為直徑，可分成4-6段圓弧，再加上適當(dāng)?shù)睦邨l，相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接，在開挖0.5m左右，即可分片將套筒裝入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護(hù)壁外側(cè)不小于0.5m，裝后即支模澆注護(hù)壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結(jié)后，將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可用此種方法，應(yīng)用到已完成的混凝土護(hù)壁的最下段鉆大，使孔位傾斜至下層護(hù)壁以外，插入漿管，壓力澆注水泥漿，使下部土壤硬些，提高周圍及底部土壤的不透水性，以解決流砂現(xiàn)象。 在“快”字上下功夫，要想快，則要求工人經(jīng)驗豐富、動作熟練、準(zhǔn)確，護(hù)壁材料事先準(zhǔn)備充分，在最短的時間內(nèi)完成0.3米-0.5米的掘進(jìn)、護(hù)壁工作，然后停止抽水，盡量減少對砂體的擾動，流砂層內(nèi)施工必須一鼓作氣，快速突破，最忌打打停停和返工。只要做好上述兩方面的工作，流砂層內(nèi)的成孔也并不是那么令人生畏的

3.4樁身混凝土的澆筑

澆筑樁身混凝土主要應(yīng)保證其符合設(shè)計強度，要保證混凝土的均勻性、密實性，因此防止孔內(nèi)積水影響混凝土的配合比和密實性。 澆筑前要抽干孔內(nèi)積水，抽水的潛水泵要裝設(shè)逆流閥，保證提出水泵時，不致使抽水管中殘留水又流入樁孔內(nèi)。如果孔內(nèi)的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥鋪入孔底，然后再澆注混凝土。樁身混凝土的密實性，是保證混凝土達(dá)到設(shè)計強度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實性，一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法，其中的澆筑速度是關(guān)鍵，即力求在最短的時間內(nèi)完成一個樁身混凝土澆筑，特別是在有地下壓力水情況時，要求集中足夠的混凝土短時間澆入，以便領(lǐng)先混凝土自身重量壓住水流的滲入。 對于深度大于10m的樁身下線，可依靠混凝土自身的落差形成的沖擊力及混凝土自身的重量的壓力面使其密實，這部分混凝土即可不用振搗，經(jīng)驗證明，樁身混凝土能滿足均勻性和密實性。而速度優(yōu)于采用串流筒施工，對于樁身上部混凝土澆筑：混凝土必須通過溜槽，當(dāng)高度超過3米時，應(yīng)用串筒，串筒末端離孔底不宜大于2米，混凝土宜采用插入式振倒器振倒。如果孔底水量大，確實無法采取抽水的方法解決，樁身混凝土的施工就應(yīng)當(dāng)采取水下澆筑施工工藝了。水下灌注混凝土施工的質(zhì)量控制措施及方法如下：一.為防止導(dǎo)管接頭與導(dǎo)管漏水，施工中我們通過嚴(yán)格的事前、事中、事后控制，保證導(dǎo)管制作及具備以下條件：

（1）足夠的抗拉強度，能承受其自重和盛滿混凝土的重量。

（2）各節(jié)的安裝接頭所用的膠熱及法蘭的對接位置，預(yù)先試拼并作好標(biāo)記，按插導(dǎo)管時須按試拼時的狀態(tài)對號攔裝，所有的法蘭盤接頭均須墊入5-7毫米厚的橡膠墊圈，安放時須對正放平，擰緊螺栓，嚴(yán)防漏水。

（3）內(nèi)徑應(yīng)一致，其誤差應(yīng)小于±2毫米，內(nèi)壁須光滑無阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗。

（4）最下端一節(jié)導(dǎo)管長度要長一些，一般為4米，其底端不得帶法蘭盤，以便在混凝土內(nèi)。每節(jié)導(dǎo)管的長度要整齊統(tǒng)一，便于丈量長度，并作出標(biāo)記和記錄。

（5）導(dǎo)管使用前做好水密性試驗。導(dǎo)管不要埋入混凝土過深，嚴(yán)格控制混凝土配合比、和易性等技術(shù)指標(biāo)。

二．為預(yù)防孔壁坍塌，我們采用了維持護(hù)筒水位筒外水位高出1.3-1.4米，操作中避免碰撞孔壁，并隨時注意控制泥漿和比重。

三．為保證施工質(zhì)量，水下混凝土的配合比選用要比設(shè)計強度高20%左右，坍塌度宜采用18-23厘米。

四．混凝土自拌合機出料至施工現(xiàn)場時間不宜超過30分鐘，施工中間每間斷30分鐘后，要上下提導(dǎo)管，防止混凝土失去流動性，提升導(dǎo)管困難，增加發(fā)生事故的可能性。在施工過程中，中途中斷澆注時間不宜超過30分鐘，整個樁的澆注時間不宜過長，盡量在8小時內(nèi)完畢。

3.5合理安排施工順序

合理安排人工挖孔樁的施工順序，對減少施工難度起到重要作用，在施工方案中要認(rèn)真統(tǒng)籌，根據(jù)實際情況合理安排。 在可能的條件下，先施工比較淺的樁孔，后施工深一些的樁孔。因為一般樁孔愈深，難度相對愈大，較淺的樁孔施工后，對上部土層的穩(wěn)定起到加固作用，也減少了深孔施工時的壓力。在含水層或有動水壓力的土層中施工，應(yīng)先施工（或迎水部位）的樁孔，這部分樁孔混凝土護(hù)壁完成后，可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土，而做為排水井，以方便其它孔位的施工。保證了樁孔的施工速度和成孔質(zhì)量。

3.6實踐效果

經(jīng)過對人工挖孔樁實施上述的技術(shù)控制，使其達(dá)到了預(yù)期的效果，在對全部成樁進(jìn)行的靜載（堆載）試驗證明，人工挖孔樁滿足設(shè)計要求，達(dá)到了質(zhì)量驗驗標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4. 人工挖孔樁安全措施

（1）施工負(fù)責(zé)人必須逐孔全面檢查各項施工準(zhǔn)備，做好安全技術(shù)交底，使安全管理在思想、組織、措施上都得到落實才通知開挖。

（2）孔樁開挖過程中，必須有專人巡視各開挖樁孔的施工情況，嚴(yán)格做好安全監(jiān)護(hù)

（3）孔樁開挖應(yīng)交錯進(jìn)行。樁孔成型后即應(yīng)驗收澆注樁心混凝土。正在澆注混凝土的孔十米半徑內(nèi)的其他樁孔下嚴(yán)禁有人作業(yè)。

（4）挖孔人員應(yīng)是18-40歲的男性青年，并經(jīng)健康檢查和井下、高空、用電、簡單機械和吊裝等安全培訓(xùn)考核。每孔作業(yè)人員應(yīng)不少于三人。作業(yè)人員應(yīng)自覺遵章守紀(jì)，嚴(yán)格按規(guī)定作業(yè)。（5）每次下孔作業(yè)前必須先通內(nèi)，作業(yè)過程中必須保持繼續(xù)通風(fēng)。鑒于供電不正常的實際，為確保通風(fēng)和連續(xù)性生產(chǎn)，挖樁施工必須備用柴油發(fā)電機應(yīng)急。（6）為預(yù)防有害氣體或缺氧等中毒，必須對孔內(nèi)氣體抽樣檢測。凡一次檢測有毒含量超過容許值時，應(yīng)立即停止作業(yè)，進(jìn)行排毒。（7）孔口四周必須設(shè)置護(hù)欄，一般加0.8m高圍欄圍護(hù)。

（8） 孔上與孔內(nèi)人員必須隨時保持有效的聯(lián)系，應(yīng)采用有線或無線對講機，步話機等良好的通訊設(shè)備，或其他可靠的聯(lián)絡(luò)通訊辦法。

（9）施工現(xiàn)場的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作；電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器，各孔用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多用。孔上電纜必須架空2.0m以上，嚴(yán)禁拖地和填埋土中，孔內(nèi)電纜、電線必須有防磨損、防潮、防斷等保護(hù)措施。

（10）孔內(nèi)應(yīng)設(shè)置應(yīng)急軟爬梯；供人員上下井，使用的是電葫蘆、吊籠等應(yīng)安全可靠并配有自動卡緊保險裝置，不得使用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁凸緣上下。電葫蘆宜用按扭開關(guān)，使用前必須檢驗其安全起吊能力。

（11） 挖出的土石方應(yīng)及時運走，孔口四周2m范圍內(nèi)不得堆放淤泥等雜物。機動車輛通行時，應(yīng)做出預(yù)防措施或暫停孔內(nèi)作業(yè)，以防擠壓塌孔。（12）每日開工前必須檢測井下有毒氣體，并有足夠的安全措施。樁孔開挖超過10米時，應(yīng)有專門的通風(fēng)設(shè)施，風(fēng)量不宜少于25L/s。

（13） 挖孔抽水時，須在作業(yè)人員上地面后進(jìn)行，抽水后檢查斷開電源才準(zhǔn)下孔。

（14） 挖孔樁的設(shè)計資料和施工方案及挖孔樁平面布置等，必須報工程所在地工程質(zhì)量監(jiān)督站和安全監(jiān)督部門備查。

5.結(jié)論

人工挖孔樁作為一項老的挖孔樁工藝，在許多省份的工程實踐中，有逐漸被淘汰的趨勢，但是它擁有的一些特點，在某些特殊的施工環(huán)境中，仍將長期發(fā)揮其獨特的作用。作為施工人員和管理人員來說，如何解決與其相關(guān)的問題，做到安全施工，保證質(zhì)量監(jiān)控，仍舊需要進(jìn)一步的探討與交流。

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